matlab用解析法求二自由度阻尼系统的自由振动(先求系统状态方程

本文通过MATLAB编程演示了使用解析法求解带有特定阻尼系数的二自由度阻尼系统的自由振动过程。首先定义了系统的质量、刚度及阻尼矩阵,并通过输入阻尼系数c1和c2来确定系统的具体参数。随后利用状态方程组求解系统的响应曲线。

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%spring2.m-用解析法求二自由度阻尼系统的自由振动(先求系统状态方程组)
m1=1;m2=9;k1=4;k2=2; 
c1=input('c1=');c2=input('c2='); %输入阻尼系数 
x0=[1;0];xd0=[0;-1]; %初始条件
tf=50;dt=0.1; %时间向量
M=[m1,0;0,m2];K=[k1+k2,-k2;-k2,k2]; %二阶参数矩阵
C=[c1+c2,-c2;-c2,c2];
A=[zeros(2,2),eye(2);-M\K,-M\C]; %四阶参数矩阵
y0=[x0;xd0]; %四元变量的初始条件
for i=1:round(tf/dt)+1  %设定计算点,作循环计算
    t(i)=dt*(i-1);
    y(:,i)=expm(A*t(i))*y0;  %循环计算矩阵指数
end
subplot(2,1,1),plot(t,y(1,:)),grid
subplot(2,1,2),plot(t,y(2,:)),grid
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